Zell-Screening für Biopharmazeutika
Die pharmazeutische Herstellung therapeutischer Reagenzien beruht zum Teil auf lebenden Zellen, die rekombinante Proteine oder monoklonale Antikörper produzieren. Voraussetzung ist allerdings die sorgfältige Auswahl von Zellen, die sich zur kontinuierlichen Produktion hochwertiger Proteine eignen. Die Identifizierung von Zelllinien, die stabil hohe Titer erzeugen, ist zwar ein wichtiger Bestandteil der biopharmazeutischen Entwicklung, allerdings auch einer der größten Engpässe in der Forschung. Das EU-finanzierte Projekt "Development of a rapid cellular characterisation technology for use in the biopharmaceutical industry" (PM-CELL) entwickelte eine Technologie zur schnellen Charakterisierung von Zelllinien, insbesondere ein System, mit dem die optimale Leistung von Zellen in verschiedenen industriell relevanten Bioprozessen vorhergesagt werden kann. Die Projektmitglieder entwickelten einen Modellansatz, der die chemisch-spezifische Wachstumsreaktion als Eingangsgröße verwendet. Mit dem neuen Modell lässt sich die Effizient der Klone mit 85%iger Genauigkeit vorhersagen. Die "Fingerabdrücke", die vom Zellwachstum erstellt wurden, waren für bestimmte Zelllinien sehr charakteristisch. Mit den Fingerabdrücken konnten anfänglich Klone mit 100%iger Genauigkeit, 2 Durchgänge später mit 100%iger Genauigkeit und 4 Durchgänge später mit 89%iger Genauigkeit identifiziert werden. PM-CELL entwickelte eine Technologie zur schnellen Erstellung eines zellulären Profils für Wachstum und Produktivität. Damit können nun Wachstum von Batch-Zellkulturen und maximale Titer genau vorhergesagt werden. Die neue Technologie kann mit herkömmlichen kleinen Bioreaktoren und der genetischen Identifizierung von Zelllinien durchaus mithalten, und die Entwicklung schneller und billiger Screening-Assays für die biopharmazeutische Industrie resultierte bereits in drei Patentanmeldungen. Die Ergebnisse von PM-CELL sind in vieler Hinsicht von Bedeutung: so ist die Charakterisierung und Selektion hochproduktiver Zelllinien entscheidend für eine effiziente industrielle Produktion, und die neue Technologie kann den Zeitaufwand für die Zellselektion um fast 33% verkürzen. Die schnelle Umsetzung der Forschungsergebnisse in eine effiziente pharmazeutische Produktion wird vor allem der Humanmedizin zugute kommen.
Schlüsselbegriffe
Zell-Screening, Biopharmazie, rekombinante Proteine, monoklonale Antikörper, Zellcharakterisierung
